DE3008330A1 - LIQUID-COOLED PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents

LIQUID-COOLED PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number
DE3008330A1
DE3008330A1 DE19803008330 DE3008330A DE3008330A1 DE 3008330 A1 DE3008330 A1 DE 3008330A1 DE 19803008330 DE19803008330 DE 19803008330 DE 3008330 A DE3008330 A DE 3008330A DE 3008330 A1 DE3008330 A1 DE 3008330A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
cooling
coating
area
piston according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803008330
Other languages
German (de)
Inventor
Horst Dipl.-Ing. Dr. 7107 Neckarsulm Moebus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl Schmidt GmbH
Original Assignee
Karl Schmidt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6096269&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE3008330(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Karl Schmidt GmbH filed Critical Karl Schmidt GmbH
Priority to DE19803008330 priority Critical patent/DE3008330A1/en
Priority to EP81200115A priority patent/EP0035290B2/en
Priority to DE8181200115T priority patent/DE3161813D1/en
Priority to JP3106181A priority patent/JPS56138445A/en
Priority to US06/240,449 priority patent/US4368697A/en
Publication of DE3008330A1 publication Critical patent/DE3008330A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/10—Pistons  having surface coverings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0076—Pistons  the inside of the pistons being provided with ribs or fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/16—Pistons  having cooling means
    • F02F3/20—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
    • F02F3/22—Pistons  having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/0015—Multi-part pistons
    • F02F3/003—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping
    • F02F2003/0061—Multi-part pistons the parts being connected by casting, brazing, welding or clamping by welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F2200/00—Manufacturing
    • F02F2200/04—Forging of engine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0448—Steel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2251/00—Material properties
    • F05C2251/04—Thermal properties
    • F05C2251/048—Heat transfer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
    • F05C2253/12—Coating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

KARL SCHMIDT GMBH 04.03.1980KARL SCHMIDT GMBH March 4th, 1980

Christian-Schmidt-Straße 8/12 -DRQ/GKP-Christian-Schmidt-Strasse 8/12 -DRQ / GKP-

7107 Neckarsulm7107 Neckarsulm

Prov. Nr. 85 39 KSProv. No. 85 39 KS

Flüssigkeitsgekuhlter Kolben für BrennkraftmaschinenLiquid-cooled pistons for internal combustion engines

Die Erfindung bezieht sich auf einen gebauten, flüssigkeitsgekühlten Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere für mxttelschnellaufende Dieselmotoren, dessen Unterteil mit dem aus einem Eisenwerkstoff bestehenden Oberteil über übliche" Mittel verbunden und bei dem auf der Unterseite des Oberteils ein konzentrisch verlaufender, auf der gegenüberliegenden Fläche des Unterteils sich abstützender Ring derart angeordnet ist, daß der Ring sowohl die radiale innere Begrenzung des im Oberteil hinter dem Feuersteg und wenigstens einem Teil der Ringpartie befindlichen zur Verbindungsebene offenen, ringförmigen Kühlkanals bildet als auch einen zentralen, mit dem Kühlkanal über radial angeordnete Kühlmittelbohrungen verbundenen, zur Verbindungsebene offenen Kühlraum im Oberteil einschließt, wobei der Kühlkanal und der Kühlraum über entsprechende, im wesentlichen parallel zur Kolbenlängsachse im Unterteil verlaufende Kühlmittelzu- bzw. -ablaufleitungen mit dem Kühlmittelumlaufsystem in Verbindung stehen.The invention relates to a built, liquid-cooled Pistons for internal combustion engines, in particular for high-speed diesel engines, with its lower part the upper part, which consists of a ferrous material, is connected by conventional means, and the one on the underside of the upper part a concentric one on the opposite one Surface of the lower part of the supporting ring is arranged such that the ring is both the radial inner limitation of the one located in the upper part behind the top land and at least part of the ring belt forms an annular cooling channel that is open to the connecting plane and also a central one with the cooling channel above includes radially arranged coolant bores connected to the connection plane open cooling space in the upper part, wherein the cooling channel and the cooling space via corresponding, essentially parallel to the piston longitudinal axis in the lower part running coolant inlet and outlet lines with the Coolant circulation system are in communication.

Dieser gebaute Kolben wird für höchste Motorleistungen und/oder Schwerölbetrieb eingesetzt. Damit ist eine Kühlung in jedem Fall erforderlich. Sie ist eine Zwangskühlung oder Einspritzkühlung mit Shakerräumen als Standardkonstruktion. Der Öldurchfluß kann radial von außen nach innen oder umgekehrt erfolgen.This built piston is used for maximum engine performance and / or heavy oil operation. So that's a Cooling is required in any case. It is a forced cooling or injection cooling with shaker spaces as Standard construction. The oil flow can be radial from outside to inside or vice versa.

130038/0229 2"130038/0229 2 "

30Q833030Q8330

ty ty

Um die Maße und Gewichte eines solchen gebauten Kolbens möglichst klein zu halten, besteht das Oberteil des Kolbens aus einem wärmebeständigen Eisenwerkstoff, insbesondere Schmiedestahl, und das Unterteil aus einer eutektischen Aluminium-Silizium-Kolbenlegierung oder Eisenlegierung mit Kugelgraphit, wobei die beiden Bauteile durch Zuganker oder Schrauben, durch Löten oder Schweißen miteinander verbunden und im Bereich der Verbindungsebene der Bauteile Kühlräume angeordnet sind, um die im oberen Kolbenbereich anfallende Wärmemenge, die nicht anders abgeleitet werden kann, abzuführen, In order to keep the dimensions and weights of such a built piston as small as possible, the upper part of the piston is made of a heat-resistant iron material, in particular forged steel, and the lower part is made of a eutectic aluminum-silicon piston alloy or iron alloy with spheroidal graphite, the two components being supported by tie rods or Screws, connected to one another by soldering or welding, and cooling spaces are arranged in the area of the connecting plane of the components in order to dissipate the amount of heat that occurs in the upper piston area and cannot be dissipated in any other way ,

In der Regel liegt bei solchen Kolben eine relativ flache Brennraummulde vor, so daß die höchste Bodentemperatur von über im allgemeinen 350 bis 4-000C, gegebenenfalls auch darüber, infolge der Ausbildung der Düsenstrahlen des eingespritzten Brennstoffs am äußeren schrägen Muldenrand auftritt. An dem korrespondierenden Teil der vom Kühlöl benetzten Innenwand des Kühlkanals können dann Temperaturen um 240 bis 27O°C entstehen, die sich durch gelbe bis blaue Anlauffarben auf der Stahloberfläche bemerkbar machen und bereits in der Nähe bzw. über dem Flammpunkt von handelsüblich verwendeten Schmierölen für Dieselmotoren liegen. Die Erfahrung mit solchen im 5 Betrieb befindlichen Kolben bestätigt gelegentlich die Vermutung, daß in dem genannten Bereich des Kühlkanals das Kühlöl sehr schnell verkokt und eine isolierende Ölkohleschicht bildet, die die Kühlwirkung in der Weise vermindert, daß die Temperaturen wesentlich erhöht und damit die Festigkeitswerte des Kolbenwerkstoffs absinken, der Kriechwiderstand verringert und die thermische Deformation erhöht werden. Dies kann, wie verschiedentlich beobachtet, zu bleibenden Verformungen führen. Diese ■ Erkenntnisse führten zur Konstruktion von Ölleitringen,As a rule, in such pistons a relatively flat combustion chamber recess in front, so that the highest surface temperature of over generally 350 to 4-00 0 C, if appropriate, also about of the injected fuel occurs due to the formation of the jets at the outer oblique bowl edge. On the corresponding part of the inner wall of the cooling duct that is wetted by the cooling oil, temperatures of around 240 to 270 ° C can arise, which are noticeable through yellow to blue annealing colors on the steel surface and are already close to or above the flash point of commercially used lubricating oils for diesel engines lie. Experience with such pistons in operation occasionally confirms the assumption that the cooling oil cokes very quickly in the mentioned area of the cooling channel and forms an insulating oil carbon layer, which reduces the cooling effect in such a way that the temperatures are significantly increased and thus the strength values of the Piston material drop, creep resistance is reduced and thermal deformation is increased. As has been observed on various occasions, this can lead to permanent deformations. These ■ findings led to the construction of oil guide rings,

130038/0229130038/0229

30Q833030Q8330

-js --js -

die den Ölstrom zu den heißesten Stellen führen, dort die Strömungsgeschwindigkeit erhöhen und die Oberflächentemperatur absenken (DE-OS 27 23 619).that lead the flow of oil to the hottest places, there increase the flow rate and lower the surface temperature (DE-OS 27 23 619).

Grundlegende Modelluntersuchungen am Kühl system gebauter Kolben haben nun gezeigt:, daß der größte Teil der Wärmemengen im oberen Teil der· Kühlraunihälf te , dagegen nennenswerte Wärmemengen im unteren Teil der KühlraumhäLfte jedoch nicht mehr übertragen werden. Das hat zur Folge, daß die Temperatur im Bereich des ersten Kolbenrings auf 110 bis 120 C absinkt und es zur unerwünschten Kondensation von S0„ und allen damit verbundenen Nachteilen, wie z.B. Korrosionserscheinungen, kommt. Im übrigen wird durch die hohe Wärmekonzentration mit Temperaturen von 300 bis 35O°C an der Bodenaußenfläche die Gestaltfestigkeit des Kolbens durch thermische Deformation beeinflußt.Basic model investigations built on the cooling system Pistons have now shown: that the greater part of the amount of heat in the upper part of the cooling chamber half, on the other hand, is worth mentioning Amount of heat in the lower part of the refrigerator compartment but can no longer be transmitted. This has the consequence that the temperature in the area of the first piston ring on 110 to 120 C and it leads to undesirable condensation of SO "and all the disadvantages associated with it, such as Signs of corrosion, comes. Otherwise, the high heat concentration with temperatures of 300 to 35O ° C on the bottom outer surface the structural strength of the piston influenced by thermal deformation.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei dem eingangs beschriebenen Kolben eine Verbesserung der Kühlwirkung durch Absenken der Temperatur in den heißesten Bereichen des Kolbenoberteils und dc.bei gleichzeitig eine Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung und damit Anhebung des Temperaturniveaus im Ringfeld des Kolbenoberteils zu erreichen.The object of the present invention is to improve the piston described above Cooling effect by lowering the temperature in the hottest areas of the upper part of the piston and, at the same time, a Uniformity of the temperature distribution and thus an increase in the temperature level in the ring area of the piston upper part to reach.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in einer Beschichtung der Wand im Bereich des oberen Kühlraumteils mit einem hochwärmeleitenden Stoff, die vorzugsweise eine Dicke von mindestens 0,5 mm aufweist.According to the invention, this object is achieved in one Coating of the wall in the area of the upper part of the cold room with a highly thermally conductive material, which is preferably a Has a thickness of at least 0.5 mm.

Durch diese Maßnahme ergibt sich eine optimale Kühlwirkung, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, daß ein wesentlicher Teil der bisher in einer begrenzten Oberfläche der oberen Kühlraumhälfte übertragenen Wärmemenge nunmehr vonThis measure results in an optimal cooling effect, which is characterized in particular by the fact that a substantial Part of the amount of heat previously transferred in a limited surface area of the upper half of the refrigerator compartment is now from

130038/0229130038/0229

der Oberfläche der gesamten oberen Kühlraumhälfte übertragen -wird, was zu einem entscheidenden Temperaturanstieg im Ringfeld und zu einer TemperaturabSenkung am Kolbenboden führt, so daß die Kondensation von SO,, im Ringfeld vermieden und die Gestaltfestigkeit des Kolbens nicht mehr beeinträchtigt wird. Weiterhin wird der Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr über den Kühlkanal verbessert, so daß Oberfläche und Volumen des Kühlkanals bei gleicher Kühlwirkung verringert werden können.transferred to the surface of the entire upper half of the refrigerator compartment -will, leading to a decisive increase in temperature in the ring field and a decrease in temperature on the Piston crown leads, so that the condensation of SO ,, im Ring field avoided and the shape stability of the piston is no longer impaired. Furthermore, the efficiency of the heat dissipation via the cooling channel is improved, so that the surface and volume of the cooling channel can be reduced with the same cooling effect.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß es zur Erzielung des gewünschten Effektes schon ausreicht, wenn lediglich der kolbenaußenseitige Bereich des oberen Kühlraumteils mit einem hochwärmeleitenden Stoff beschichtet ist.Experience has shown that it is sufficient to achieve the desired effect if only the Piston outside area of the upper refrigerator part with is coated with a highly thermally conductive material.

Im Rahmen der Ausgestaltung der Erfindung weist die Beschichtung eine durch Rippen vergrößerte, wärmeabführende Oberfläche auf, die von der Kühlflüssigkeit benetzt wird und den Wärmetransport erhöht.In the context of the embodiment of the invention, the coating has a heat-dissipating surface that is enlarged by ribs Surface that is wetted by the coolant and increases the heat transport.

Für die Beschichtung kommt vorzugsweise neben reinem Kupfer auch Aluminium bzw. deren Legierungen in Betracht.In addition to pure copper, aluminum or its alloys are preferably used for the coating.

Zweckmäßigerweise wird die hochwärmeleitende Schicht galvanisch abgeschieden oder im Verbundguß durch eine feste intermetallische Bindung mit dem Eisenwerkstoff verbunden.The highly thermally conductive layer is expediently deposited galvanically or in composite casting by a firm intermetallic bond connected to the ferrous material.

Es ist ebenso möglich, die Beschichtung mechanisch mit dem Kolbenoberteil zu verklammern oder zu verstemmen.It is also possible to mechanically clamp or caulk the coating to the upper piston part.

Eine Abwandlung der Erfindung besteht darin, daß die Beschichtung außenseitig im Bereich des Feuerstegs angebracht ist.A modification of the invention consists in that the coating is applied on the outside in the area of the top land is.

130038/0229130038/0229

— 5 —- 5 -

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments:

Es zeigen:
Fig· 1 einen Querschnitt durch den Oberteil 1 einesShow it:
Fig. 1 shows a cross section through the upper part 1 of a

Kolbens 2 im Bereich des Kühlkanals 3, der mit einer aus Kupfer bestehenden, galvanisch abgeschiedenen Beschichtung 4 versehen ist.Piston 2 in the area of the cooling channel 3, which is electrodeposited with an existing copper Coating 4 is provided.

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Oberteil 5 einesFig. 2 shows a cross section through the upper part 5 of a

Kolbens 6 im Bereich des Kühlkanals 7, der mit einer galvanisch aufgebrachten Beschichtung, die kolbenbodenseitig Rippen 8 aufweist, versehen ist.Piston 6 in the area of the cooling channel 7, which has a galvanically applied coating that Has ribs 8 on the piston bottom side, is provided.

Fig. 3, 4 einen Querschnitt durch die Oberteile 9, 10 eines Kolbens 11, 12 im Bereich des Kühlkanals 13, IM-, wobei der an den Feuersteg angrenzende Teil des Kühlkanals eine mit dem Oberteil mechanisch verklammerte Beschichtung 15, 16 aus Aluminium aufweist.3, 4 show a cross section through the upper parts 9, 10 of a piston 11, 12 in the region of the cooling channel 13, IM-, wherein the part of the cooling channel adjoining the top land is mechanically clamped to the upper part Coating 15, 16 made of aluminum.

Fig. 5 einen Querschnitt durch den mit einer mechanisch verklammerten, Rippen 17 aufweisenden Beschichtung 18 versehenen Oberteil 19 eines Kolbens 20 im Bereich des Kühlkanals 21.5 shows a cross section through the coating with a mechanically clamped, ribs 17 coating 18 provided upper part 19 of a piston 20 in the area of the cooling channel 21.

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Oberteil 22 eines6 shows a cross section through the upper part 22 of a

Kolbens 23 im Bereich des Kühlkanals 24. Auf der Außenseite des Kühlkanals ist im Bereich des Feuerstegs 25 eine mechanisch verklammerte BePiston 23 in the area of the cooling channel 24. On the Outside of the cooling channel is a mechanically clamped Be in the area of the top land 25

schichtung 26 angeordnet.layering 26 arranged.

130038/0229130038/0229

-β'-β '

LeerseiteBlank page

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1,1 Gebauter, flüssigkeitsgekühlter Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere für mitteliclmellaufende Dieselmotoren, dessen Unterteil i.ilf dem aus einem Eisenwerkstoff bestehenden Oberteil Iber übliche Mittel verbunden und bei dem auf der Unterseite des Oberteils ein konzentrisch verlaufender, auf der· gegenüberliegenden Fläche des Unter t ti ils sich abstützende»- Ring derart: angeordnet ist, daß der Ring sowohl die radiale innere Begrenzung des im Oberteil im Bereich hinter dem Feuersteg und wenigstens einem Teil der Ringpartie befindlichen zur Verbindungsebene offenen ringförmigen Kühlkanal bildet als auch einen zentralen, mit dem Kühlkanal über radial angeordnete Kühlmittelbohrungen verbundenen, zur Verbindungsebene der beiden Kolbenbauteile offenen Kühlraum im Oberteil einschließt, wobei der KühLkanal und der Kühlraum über entsprechende, im wesenLliehen parallel zur Kolbenlängsaehse im Unterteil verlaufende Kühlmittel- bzw. -ablaufleitungen mit dem Kühlmittelumlaufsystem in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand im Bereich des oberen Kühlraupteils (3, 7, 13, 14, 21, 24) mit einem hochwärmeleitenden Stoff (4, 15, 16, 18, 26) beschichtet ist.1.1 Built-up, liquid-cooled piston for internal combustion engines, especially for medium-running diesel engines, the lower part of which is connected to the upper part, which is made of a ferrous material, by conventional means and in which a concentrically running, on the opposite surface of the lower part, is located on the underside of the upper part ti ils supporting »- ring is arranged in such a way that the ring forms both the radial inner boundary of the annular cooling channel located in the upper part in the area behind the top land and at least part of the ring belt, which is open to the connecting plane, and a central, with the cooling channel above Radially arranged coolant bores connected to the connecting plane of the two piston components encloses the cooling space in the upper part, the cooling duct and the cooling space via corresponding coolant and drainage lines with the coolant circulation system in V, essentially running parallel to the longitudinal piston axis in the lower part connection, characterized in that the wall in the area of the upper cooling bead part (3, 7, 13, 14, 21, 24) is coated with a highly thermally conductive material (4, 15, 16, 18, 26). 2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke mindestens 0,5 mm beträgt.2. Piston according to claim 1, characterized in that the layer thickness is at least 0.5 mm. 3. Kolben nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur der kolbenaußenseitige Bereich des oberen Kühlraumteils (13, 14, 24) beschichtet ist.3. Piston according to claims 1 and 2, characterized in that only the area of the upper cooling chamber part (13, 14, 24) on the outside of the piston is coated. 4. Kolben nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung eine durch Rippen (8, 17) vergrößerte wärmeabführende Oberfläche aufweist.4. Piston according to claims 1 to 3, characterized in that the coating has a heat-dissipating surface enlarged by ribs (8, 17). 130038/0229130038/0229 -7 -- 7 - 5. Abwandlung des Kolbens nach einem oder1 mehreren der Ansprüche 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daß die
Beschichtung (26) außenseitig im Bereich des Feuerstegs (25) angebracht ist.5. modification of the piston according to one or more of claims 1 1 to H, characterized in that the
Coating (26) is attached on the outside in the area of the top land (25). 6. Kolben nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß di.e Beschichtung galvanisch abgeschieden oder im Verbundguß durch eine feste intermetallische Bindung mit dem L'isenwerkstoff verbunden ist.6. Piston according to claims 1 to 5, characterized in that the coating is electrodeposited or connected to the iron material in composite casting by a solid intermetallic bond. 7. Kolben nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung mechanisch mit dem
Kolbenoberteil verklammert oder verstemmt i.st.7. Piston according to claims 1 to 5, characterized g ekennzeichne t that the coating mechanically with the
Piston upper part clamped or caulked i.st. 130038/0229130038/0229 ORIGINALORIGINAL
DE19803008330 1980-03-05 1980-03-05 LIQUID-COOLED PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES Withdrawn DE3008330A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803008330 DE3008330A1 (en) 1980-03-05 1980-03-05 LIQUID-COOLED PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
EP81200115A EP0035290B2 (en) 1980-03-05 1981-01-30 Liquid-cooled piston for internal-combustion engines
DE8181200115T DE3161813D1 (en) 1980-03-05 1981-01-30 Liquid-cooled piston for internal-combustion engines
JP3106181A JPS56138445A (en) 1980-03-05 1981-03-04 Fluid cooled piston for internal combustion engine
US06/240,449 US4368697A (en) 1980-03-05 1981-03-04 Liquid-cooled piston for internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803008330 DE3008330A1 (en) 1980-03-05 1980-03-05 LIQUID-COOLED PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3008330A1 true DE3008330A1 (en) 1981-09-17

Family

ID=6096269

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803008330 Withdrawn DE3008330A1 (en) 1980-03-05 1980-03-05 LIQUID-COOLED PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
DE8181200115T Expired DE3161813D1 (en) 1980-03-05 1981-01-30 Liquid-cooled piston for internal-combustion engines

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8181200115T Expired DE3161813D1 (en) 1980-03-05 1981-01-30 Liquid-cooled piston for internal-combustion engines

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4368697A (en)
EP (1) EP0035290B2 (en)
JP (1) JPS56138445A (en)
DE (2) DE3008330A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008028197A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 Mahle International Gmbh Piston e.g. single-part cast piston, for internal combustion engine, has cooling channel running around piston crown at height of ring part, where surface of cooling channel includes circulating grooves that run parallel to each other
DE102011119527A1 (en) * 2011-11-26 2013-05-29 Mahle International Gmbh Piston for an internal combustion engine and method for its production
US20170107935A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 Ford Global Technologies, Llc Direct-injection internal combustion engine with piston, and method for producing a piston of an internal combustion engine of said type

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57193043U (en) * 1981-05-29 1982-12-07
JPS60153451A (en) * 1984-01-23 1985-08-12 Izumi Jidosha Kogyo Kk Piston for internal-combustion engine
DE3403624A1 (en) * 1984-02-02 1985-08-08 Kolbenschmidt AG, 7107 Neckarsulm BUILT LIQUID-COOLED PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
US5040454A (en) * 1988-10-21 1991-08-20 Caterpillar Inc. Piston assembly and piston member thereof having a predetermined compression height to diameter ratio
US6393828B1 (en) † 1997-07-21 2002-05-28 General Electric Company Protective coatings for turbine combustion components
EP1222364B2 (en) 1999-10-08 2018-03-28 Federal-Mogul Corporation Dual gallery piston
US7077077B2 (en) * 2001-07-06 2006-07-18 A.I.M.L. Gmbh Coolable annular support for intentionally cooled piston rings and method for the production thereof
DE10134293B4 (en) * 2001-07-14 2009-06-04 Mahle Gmbh Cooled ring carrier for a piston
US6532913B1 (en) * 2001-11-27 2003-03-18 Caterpillar Inc Piston cooling fin
DE10244511A1 (en) * 2002-09-25 2004-04-15 Mahle Gmbh Multi-part cooled piston for an internal combustion engine
EP1457641A1 (en) * 2003-03-11 2004-09-15 Siemens Aktiengesellschaft Method for cooling a hot gas guiding component and component to be cooled
DE102006030699B4 (en) * 2006-06-30 2014-10-02 Daimler Ag Cast steel piston for internal combustion engines
DE102007050214A1 (en) * 2007-10-20 2009-04-23 Mahle International Gmbh Piston for an internal combustion engine
US8863647B2 (en) * 2011-05-04 2014-10-21 GM Global Technology Operations LLC Oil gallery piston with improved thermal conductivity
DE102012211440A1 (en) 2011-10-21 2013-04-25 Mahle International Gmbh piston
US9169800B2 (en) * 2011-11-28 2015-10-27 Federal-Mogul Corporation Piston with anti-carbon deposit coating and method of construction thereof
DE102012014192A1 (en) * 2012-07-18 2014-01-23 Mahle International Gmbh Piston e.g. single-part piston for e.g. diesel engine of passenger car, has cooling passage provided with passage wall adjacent to ring portion, and annular component provided in region of wall and comprising edge that projects into passage
DE102012014200A1 (en) * 2012-07-18 2014-05-15 Mahle International Gmbh Piston for internal combustion engine, has cavity that is made of low melting metal or metal alloy and is provided adjacent to combustion bowl, for receiving coolant in circulating cooling passage of piston head
DE102012216925A1 (en) 2012-09-20 2014-03-20 Mahle International Gmbh Method for producing an oil-cooled machine part
WO2014059221A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Mahle International Gmbh Piston with cooling gallery and cooling gallery fins
KR20160146925A (en) * 2014-04-30 2016-12-21 페더럴-모걸 코오포레이숀 Steel piston with filled gallery
JP2018508691A (en) * 2015-01-30 2018-03-29 フェデラル−モーグル・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＦｅｄｅｒａｌ−Ｍｏｇｕｌ Ｌｌｃ Piston with cooling cavity cooling insert and method of construction
US10731598B2 (en) * 2018-10-18 2020-08-04 Tenneco Inc. Piston having an undercrown surface with coating and method of manufacture thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB309537A (en) * 1929-03-13 1930-04-17 Weiss Johann Improvements in and relating to pistons for internal combustion engines
US2833668A (en) * 1954-06-10 1958-05-06 John Altorfer Method of bonding aluminum to a metal
US2772933A (en) * 1955-06-22 1956-12-04 Alco Products Inc Pistons
SE342273B (en) * 1965-09-23 1972-01-31 Svenska Flaektfabriken Ab
US4083292A (en) * 1976-06-16 1978-04-11 Caterpillar Tractor Co. Piston with high top ring location
DE2723619C2 (en) * 1977-05-25 1984-10-04 Karl Schmidt Gmbh, 7107 Neckarsulm Multi-part, liquid-cooled pistons for internal combustion engines

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008028197A1 (en) * 2008-06-12 2009-12-17 Mahle International Gmbh Piston e.g. single-part cast piston, for internal combustion engine, has cooling channel running around piston crown at height of ring part, where surface of cooling channel includes circulating grooves that run parallel to each other
DE102011119527A1 (en) * 2011-11-26 2013-05-29 Mahle International Gmbh Piston for an internal combustion engine and method for its production
US20170107935A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 Ford Global Technologies, Llc Direct-injection internal combustion engine with piston, and method for producing a piston of an internal combustion engine of said type
US10436147B2 (en) * 2015-10-14 2019-10-08 Ford Global Technologies, Llc Direct-injection internal combustion engine with piston, and method for producing a piston of an internal combustion engine of said type

Also Published As

Publication number Publication date
EP0035290A1 (en) 1981-09-09
US4368697A (en) 1983-01-18
EP0035290B1 (en) 1984-01-04
EP0035290B2 (en) 1989-06-21
DE3161813D1 (en) 1984-02-09
JPS56138445A (en) 1981-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0035290B1 (en) Liquid-cooled piston for internal-combustion engines
EP0136741B1 (en) Piston for internal-combustion engines
DE3116475C2 (en) Pistons for an internal combustion engine
DE3403624A1 (en) BUILT LIQUID-COOLED PISTON FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
DE2723619C2 (en) Multi-part, liquid-cooled pistons for internal combustion engines
DE102011115826A1 (en) Piston for an internal combustion engine
DE102007050213A1 (en) Piston for an internal combustion engine
EP0019323A1 (en) Piston for internal-combustion engines
WO2006056315A1 (en) Piston with a lightweight construction that is subjected to high thermal stress
WO2013156442A1 (en) Piston for an internal combustion engine
DE4118400A1 (en) BUILT OIL-COOLED PISTON FOR DIESEL ENGINES
EP0000592A1 (en) Cooled piston for an internal-combustion engine and method for producing same
DE1955140A1 (en) Fluid-cooled cylinder liner for internal combustion engines
DE3442488A1 (en) LIQUID-COOLED PISTON COMBUSTION ENGINE WITH CYLINDERS ARRANGED IN ROW
DE19548811A1 (en) Plunger with cooling channel
EP0520536B1 (en) Assembled, oil cooled piston for Diesel engines
DE3508405A1 (en) Internal combustion engine with reduced noise and heat emission
DE7212560U (en) Heavy metal ring carrier for pistons
EP0483134B1 (en) Internal combustion engine
DE102007050214A1 (en) Piston for an internal combustion engine
AT1621U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE2940814C2 (en) Water-cooled reciprocating internal combustion engine
DE102012022906A1 (en) Piston for internal combustion engine, has piston head, which has circumferential ring section with piston rings, where running surfaces of piston rings are partially provided with coating based on chromium nitride
DE3842321A1 (en) PISTON WITH OIL COOLING FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
DE2106634A1 (en) Graphite wall continuous casting mould - with a metal skin

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal